高效节能离心泵的制造流程.pdf
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1、 37 2023年第10期工业、生产泵产品的性能参数范围广,客户的需求也是各不相同,即使是一个系列的产品,有时也不能完全满足客户的要求。特别是近些年来,随着国家节能减排政策的深入贯彻和落实,客户对泵的高效节能要求更高,而一种规格泵的最高效率点只有一个,对应的流量点也只有一个,这样就不能满足客户高效节能的要求。因为客户要求的工况点流量有时小于高效点的流量,该流量点对应的效率值也就比较低。而一个系列的泵产品从小流量到大流量一般只有几十个规格,因此无法满足此要求。为此,采用同一泵壳配不同流量叶轮的方法来提高泵的效率值。但是采取按客户要求的性能参数来设计新叶轮,重新制模生产,成本高,生产周期也比较长。
2、鉴于此,通过采取一种新的制造工艺方法来铸造叶轮,即利用已有泵叶轮模具来生产不同流量的叶轮,同时通过车削叶轮泥芯的方法来减窄叶轮流道,生产单级单吸离心泵和单级双吸中开泵,下面将分别进行具体的介绍和说明。1 单级单吸离心泵1.1 叶轮制造流程不须重新制作叶轮模具,采用原来单级单吸离心泵叶轮的泥芯盒制作出叶轮泥芯见图1,并用原来的叶轮外模来造型铸造生产,见图2。将单级单吸离心泵叶轮泥芯在车床上进行车削加工车去厚度为,使泥芯厚度由b2减薄至b3,见图3。图3 车削后的叶轮泥芯图4 新泥芯放入型腔位置图将减薄后的单级单吸离心泵叶轮泥芯放入型腔里,见图4,合箱后进行浇注成型。将单级单吸离心泵叶轮进行车削加
3、工,接着插键槽,并进行动平衡试验后,见图5,即可装配进行性能测试,测试结果表明在流量减小的同时,效率还相应提高了2%5%,达到了预期的效果。图5 流道减窄后的新叶轮高效节能离心泵的制造流程程茂胜1,21.扬州大学电气与能源动力工程学院 江苏 扬州 2251272.安徽莱恩电泵有限公司 安徽 宣城 242300摘要:介绍了单级单吸离心泵和单级双吸中开泵两种高效节能离心泵的制造流程。并通过车削原有叶轮模具制作的泥芯,减窄叶轮生产出一只不同流量的叶轮,并装配在原来的泵上,达到了高效节能的要求。由于不须重新制模,具有生产周期短,成本低,可靠行高等优点,并取得了可喜的社会和经济效益。关键词:高效节能离心
4、泵 单级单吸离心泵 单级双吸中开泵 制造流程图1 叶轮泥芯图2 原叶轮泥芯放入型腔位置图 38 工业、生产2023年第10期1.2 叶轮制造流程的创新性和优点(1)无须重新制模。采用常规方法,须根据性能参数进行单级单吸离心泵叶轮的设计,然后重新制作模具,一般需要半个月以上时间才能完成模具制作,模具制作周期长。而采用新方法,只须车削泥芯,仅需一至两小时即可完成,制作周期大大缩短。快速,低成本。采用常规方法须制作一套单级单吸离心泵叶轮模具,制作周期长,由此产生的成本和费用高。而采用新方法,只须车削泥芯即可,制作周期短,生产成本和费用也相应低。这样,产品的供货期也就缩短,产品的成本也降低,市场竞争力
5、相应提高。(2)可靠性高。由于此种创新方法是在原有单级单吸离心泵叶轮基础上进行的,故其性能提高可以得到有效保证,不仅泵的效率能得到提高,达到预期的效果,泵的流量也得到了有效控制,随之相应减小。(3)实用性强。此种创新方法,可以很方便地使单级单吸离心泵的叶轮流道变窄,进而使泵的效率提高2%5%,流量也得到相应减小。此种创新方法,不仅成本低、制作周期短,而且可操作性强,实用性也很强,现已广泛采用此方法来满足客户对单级单吸离心泵的节能需求,使用效果显著,取得了较好的社会和经济效益。1.3 其它制造流程和方法为了保证单级单吸高效节能泵效率的提高,还采用了以下制造流程和方法:采用一个泵体配置几种叶轮的方
6、式。对于一台单级单吸离心泵来说,在原形叶轮尺寸时,只有一个工况点的效率是最高的。如采用切割叶轮外径的方法,泵的效率将随之降低。因此,在一个泵体中配置不同流量的几种原型叶轮,以达到高效节能的目的。采用这种独特技术来生产叶轮。对于单级单吸离心泵,将设计几种叶轮,传统的方法是制造几套不同的叶轮模具,这样不仅制作成本高,而且制作周期也长。采用原有的单级单吸离心泵叶轮模具制作的泥芯,然后再车削该叶轮泥芯的方式来生产出不同的叶轮。这样生产周期可大为缩短,且泵的效率亦可得到有效保证。(1)泵壳流道喷涂环氧树脂涂料。单级单吸离心泵泵壳流道本身已很光滑,在此基础上,对泵壳流道进行抛丸处理后,再进一步修磨,接着还
7、要进行喷砂处理,清理干净后再喷涂环氧树脂涂料。经多次试验验证,泵壳流道喷涂环氧树脂涂料后,泵的效率可以提高13个百分点。(2)人工拉磨叶轮叶片工作面。叶轮叶片和流道本身已很光滑。在此基础上,我司还对叶轮叶片和流道进行抛丸处理后,再进一步修磨,接着还要进行喷砂处理,最后对叶轮每个叶片的工作面用专用砂布进行反复人工拉磨,以提高叶片的光洁度。经多次试验验证,叶轮叶片工作面经人工拉磨光滑后,泵的效率也可以提高13个百分点。(3)独特的叶轮切割方式。单级单吸离心泵的叶轮为原形尺寸时,泵的效率是最高的,叶轮切割后泵的效率会相应降低。为此,如单级单吸离心泵的叶轮外径必须切割时,采用保留叶轮两侧盖板,只切割叶
8、片,并且采用斜切叶片的方式来减少泵的效率降低。保留单级单吸离心泵叶轮的两侧盖板,可以有效减少泵的容积损失;采用斜切叶片可以减小叶片前后流线的长度差,从而减小出口的二次回流1。这种独特的叶轮切割方式比直接整体平切叶轮盖板和叶片,效率会明显提高。(4)单级单吸泵转子部件进行动平衡试验。单级单吸泵转子部件是一台泵的核心部件,它的不平衡重量对泵的效率和运转平稳性至关重要。因此,我司单级单吸离心泵不仅对每只叶轮分别进行了静平衡和动平衡试验,而且还将叶轮装在泵轴上后,对整个转子部件进行了动平衡试验。(5)单级单吸泵轴承体的同轴度高。这是关系到单级单吸离心泵转子能否灵活转动的关键一步。如单级单吸泵组装后,转
9、子转动不灵活,则会影响泵的效率。(6)机加工时采用工艺公差。泵体、泵盖、叶轮、泵轴和轴承体是一台单级单吸离心泵的五个核心零部件,它们的尺寸公差对一台泵的装配质量影响很大,为此要求工人师傅们在加工时将关键尺寸控制在工艺公差范围内。这样,不管多大的单级泵都可以轻松地进行装配和拆卸,而且能使泵的转子轻松转动,也可有效地提高泵的效率。2 单级双吸中开泵2.1 叶轮制造流程不须重新制作叶轮模具,还是用原来单级双吸离心泵叶轮的泥芯盒制作出叶轮泥芯,并用原来的叶轮外模来造型铸造生产,见图6。(2)将中开泵叶轮泥芯1和泥芯2分别在车床上进行车削加工,车削厚度为(虚线部分),使泥芯厚度由b2减薄至b3,见图7。
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